Управление техническими системами и технологическими процессами

Адаптивное управление скалярным объектом в форме вход – выход на основе идентификационно-аппроксимационного подхода

С. П. Круглов

ФГБОУ ВО «Иркутский государственный университет путей сообщения», г. Иркутск

Аннотация: Рассмотрен подход к построению адаптивного управления скалярным объектом с текущей параметрической неопределенностью, для которого доступны измерению только его вход и выход, на основе упрощенных условий адаптируемости. Данный подход относится к непрямому самонастраивающемуся управлению с использованием алгоритма текущей параметрической идентификации и неявной эталонной модели. Структура настраиваемой модели в алгоритме идентификации выбирается как можно более простой, соответствующей основному движению объекта управления и элементарному динамическому звену или звеньям. В результате текущие оценки в составе указанной модели аппроксимируют движение объекта, критерием чего является сходимость невязки идентификации. Также требуется обеспечить определенные требования к текущим оценкам параметров. Эти оценки, даже неточные, используются для формирования закона управления, доставляющего заданные свойства замкнутой системы управления. Указанное положение предложено трактовать как уточнение известного принципа уверенной эквивалентности с исключением требования асимптотически точного оценивания параметров для достижения самонастраивающейся системой адаптивных свойств в задачах управления по выходу объекта. Основные соотношения приведены для примера, когда доминирующая динамика объекта близка колебательному процессу без дополнительной временно́й задержки. Предложено применять алгоритм идентификации в виде рекуррентного метода наименьших квадратов с фактором забывания и некоторыми модификациями. Приведены два примера решения задач построения адаптивных систем: управление угловым движением мостового крана и парирование колебаний упругого трехмассового привода. Предложено назвать рассматриваемый подход идентификационно-аппроксимационным. Отмечены возможность и пути его дальнейшего совершенствования.

Ключевые слова: адаптивное управление с самонастройкой, текущая параметрическая неопределенность, алгоритм текущей параметрической идентификации, принцип уверенной эквивалентности, сходимость оценок параметров.

УДК: 681.51

Поступила в редакцию: 13.10.2024
Исправленный вариант: 05.12.2024
Принята в печать: 09.12.2024

 Англоязычная версия: Control Sciences, 2024:6, 32–42 (PDF, 1585 kB)